目前,市場上的主流光伏組件分為晶硅組件和薄膜組件兩類。晶硅組件技術成熟,占地規模較大,需要固定。薄膜組件主要應用于屋頂、墻面,原材料消耗少且弱光性能優良,更易于大面積推廣。
圖① 遼寧電科院員工在屋頂鋪設光伏薄膜組件。
圖② 光伏薄膜組件厚度與一元硬幣厚度對比。
截至1月12日,遼寧電力科學研究院薄膜光儲綠電生態系統已累計發電354.5千瓦時,相當于節約標準煤143.2千克,減少碳排放96.4千克。該系統是遼寧電科院“智慧零碳院區”建設的重要組成部分,于2021年12月24日上線運行。
據統計,全球建筑行業碳排放約占碳排放總量的40%。發展綠色建筑、推動建筑領域節能減排對實現碳達峰、碳中和目標有著極為重要的作用。遼寧電科院積極探索碳達峰、碳中和目標實現路徑,于2021年4月提出“智慧零碳院區”的建設思路,結合院區現有資源進行升級改造,以技術引領推動綠色轉型。
同年5月,遼寧電科院與華為數字能源有限公司達成合作意向,計劃針對新能源、儲能、實驗仿真等領域開展合作。雙方于2011年11月聯合開展了院區薄膜光儲綠電生態系統建設,并在智能終端通信領域開展深度合作。
2021年10月,項目建設團隊綜合光照強度、安裝位置、負載大小等因素,詳細論證了光伏與儲能的科學配比,決定選用薄膜組件,利用院區警衛室屋頂及墻體進行安裝布置。
“未來,此方案還可在工業園區、商業樓宇等主體推廣應用?!表椖繝款^人董鶴楠博士介紹。
薄膜光儲綠電生態系統主要包括薄膜光伏組件及智能優化器各30個、總容量5.5千瓦,智慧能源控制器1臺、容量6千瓦,智能儲能系統1套、容量15千瓦·時,智能功率傳感器1個,智能融合終端1套。所有設備聯調后組網,通過系統控制策略優化,實現綠電消納、存儲、上網及24小時循環利用。其中,智能融合終端為遼寧電科院自主研發,目前已具備遠程監測與智能控制功能,未來可在更大范圍推廣。
白天,系統可利用薄膜組件發電,為警衛室提供綠電,同時為儲能設備充電,余電上網;夜晚,儲能設備將存儲的綠電釋放出來,供警衛室使用。該系統將為遼寧電科院綜合能源利用、光儲直柔示范、光伏制氫等功能拓展提供互動接口,為一體化“智慧零碳院區”建設提供試驗平臺。
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